Glucacion

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GLICACIÓN
DEFINICIÓN

También conocido como glucación o glucosilación no enzimatica. Es un proceso que es la base de muchos de los desordenes asociados con enfermedades crónico degenerativas.

Los azúcares reductores (así denominados porque son oxidados fácilmente por otras sustancias) son aquellos que poseen un grupo químico llamado carbonilo (figura 1) que tiene una alta reactividad. Launión de estos azúcares (glucosilación) a proteínas tiene lugar a través de una reacción tradicionalmente denominada reacción de Maillard y, más recientemente, glicación.

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Figura 1: El azúcar reductor glucosa puede existir en forma abierta con un grupo carbonilo o cerrarse formando estructuras en anillo conocidas como anómeros cíclicos en los que ha desaparecido el grupo carbonilo.Solamente la forma abierta participa en las reacciones de glucosilación no enzimática de las proteínas.

Por más de 50 años, el avance en la comprensión del mecanismo químico de la glicación estuvo directamente vinculado con la ciencia y la tecnología alimentarias. Su importancia fisiológica se puso de manifiesto a partir del descubrimiento de que parte de la hemoglobina en la sangre de individuos sanosestá glucosilada (combinada con el azúcar glucosa) y de que el nivel de glucosilación es mayor en pacientes diabéticos.

En la glicación participan el grupo carbonilo de los azúcares reductores (figura 1) y los grupos amino primarios de los residuos de aminoácidos que forman las proteínas y no intervienen enzimas.

LAS ESPECIES QUE REACCIONAN DURANTE LA GLUCOSILACIÓN

Dado que la glucosa esel azúcar reductor más abundante en el organismo, es generalmente el considerado en las reacciones de glucosilación no enzimática de interés biológico. Esto no debe hacer perder de vista que cualquier azúcar que posea un grupo carbonilo libre puede reaccionar con los grupos amino de las proteínas para formar bases de Schiff. La reactividad de los distintos azúcares está dada por la disponibilidadde su grupo carbonilo. Como lo muestra la figura 1, los azúcares existen en forma abierta o extendida que es la que tiene el grupo carbonilo, en equilibrio con por lo menos dos formas cerradas en anillo (anómeros cíclicos) en las que el grupo carbonilo ha desaparecido. El equilibrio está muy desplazado hacia las formas cerradas; por ejemplo, en medios fisiológicos la glucosa abierta representasolo el 0,002% del total. En 1953, el grupo de Aaron Katchalsky, en el entonces recientemente creado Instituto Weizmann de Israel, demostró que existe una correlación entre la velocidad de la reacción de glicación y la proporción de la forma abierta de cada azúcar. De hecho, cuando los azúcares están asociados con el fosfato, fenómeno que sucede en el interior celular como parte del metabolismo,poseen mayor capacidad glucosilante debido a que la asociación con fosfato aumenta la proporción de dichos azúcares que está en la forma carbonílica (abierta).
Las proteínas están constituidas por cadenas no ramificadas de aminoácidos. Si bien 21 aminoácidos diferentes participan en la formación de proteínas, todos comparten un grupo amino primario y un grupo carboxilo contiguo a él. Las diferenciasentre aminoácidos están dadas por su cadena lateral que es característica de cada uno de ellos. Para formar las proteínas, los aminoácidos se enlazan entre sí por la reacción entre el grupo carboxilo de uno de ellos con el grupo amino de otro. Esto da lugar a la formación del denominado enlace peptídico. Por cada enlace peptídico formado se pierde un grupo amino y un grupo carboxilo. Enconsecuencia, una vez formada una proteína, solo quedará libre el grupo amino primario del aminoácido presente en uno de los extremos de la proteína (grupo amino terminal) y el carboxilo presente en el otro extremo (grupo carboxilo terminal). En la glucosilación no enzimática el grupo amino terminal es el más reactivo, seguido por los grupos amino primarios de la cadena lateral de los residuos de lisina,...
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